东南亚部分碾压混凝土坝建设的经验

[英国]

M.R.H 邓斯坦

东南亚部分碾压混凝土坝建设的经验

[英国]

M.R.H 邓斯坦

在过去10a时间内，东南亚碾压混凝土坝建设发展迅速。重点论述4座大型碾压混凝土坝的建设经验，分别介绍了越南松腊和莱州混凝土坝粉煤灰掺加、混凝土浇筑工艺、胶凝材料储备及施工组织设计，以及缅甸耶瓦和上庞朗混凝土坝天然火山灰掺加、混凝土骨科生产、浇筑工艺及施工组织设计等方面的施工经验。以上经验均可为未来碾压混凝土坝建设提供借鉴。

碾压混凝土坝；施工经验；松腊；莱州；耶瓦；上庞朗；缅甸；越南

碾压混凝土(RCC)坝的最大优势是施工速度快，能使项目投资者尽早收回投资。由于私营开发商日益追求风险最小化和收益最大化，因此项目建设速度显得越来越重要。然而到目前为止，似乎只有少数RCC坝能按其应有的速度进行建设。这些可以借鉴的重要经验可能不仅限于本文列举的工程实例，对所有RCC坝亦如此。

1 概 述

本文介绍的4座RCC坝分别位于2个国家，其中松腊(Son La)和莱州(Lai Chau)2座大坝位于越南北部，耶瓦(Yeywa)和上庞朗(Upper Paung Laung)2座大坝位于缅甸。4座大坝的详细信息见表1。

表1 4座大型碾压混凝土坝特性

由于移民困难，上庞朗大坝在施工期停工了较长一段时间，期间大坝右半部分维持在较低高度。最终，该电站水库于2014年7月16日开始蓄水，2015年12月9日举行了运行启动仪式，目前项目已全部投运。

2 松腊和莱州RCC坝

2.1 粉煤灰用于碾压混凝土坝的胶凝材料中

由于当时认为松腊RCC坝没有合适的粉煤灰可用，因此在可行性研究阶段，推荐在胶凝材料中掺加磨碎的细料替代粉煤灰。事实上，在距离坝址400 km河内附近的法莱火电厂就有粉煤灰。遗憾的是，该火电厂的粉煤灰的烧失量范围为15%～25%，在过去25 a里，所有粉煤灰均被倒入池塘。

通过对来自火电厂或池塘经处理后的粉煤灰进行取样，并开展了大量的对比试验后发现，经处理后的池塘粉煤灰与典型的低热粉煤灰有相似的强度特征。

该项研究意义重大，因为在全世界的池塘中分布有数10亿t粉煤灰。尽管对每个池塘及处理程序设计均需要进行单独研究，但经处理后，仍有数百万吨粉煤灰可用于RCC(以及可能的其他混凝土)中。

2.2 经验丰富的参建人员

松腊是越南第一个按期完工的大型公共项目，且投资控制在预算之内。正因为如此，越南总理颁布法令，不再对位于大河上的莱州水电站(松腊电站上游梯级)招标，而是将合同直接授予所有参加松腊项目建设的承包商，包括设计方(其中只有一个例外)。

因此，参与莱州项目建设的大多数人员都有丰富经验。莱州大坝第一个月RCC浇筑量就达到153 000 m3。这几乎是已建碾压混凝土坝工程首月RCC浇筑量的最高值，同时也是任何混凝土坝首月混凝土浇筑的最高值。

2.3 确保绝大部分层间缝为热缝

松腊大坝制定了详细的RCC浇筑程序，莱州大坝则更详细。每个浇筑块均按大小分类，所以每天至少能浇筑1.5层，通常是2层，甚至达到3层，基本上实现了不间断施工。

在莱州项目中，由于施工人员经验丰富，利用熟练技工、高效的浇筑方式和合适的缓凝剂施工，实现了各类接缝中几乎98%都是热缝。大量碾压混凝土芯样(芯样也包含接缝)的垂直直接拉伸试验结果表明，尽管进行过接缝处理或者修正过主要参数，但强度变化很小。本质上而言，整个大坝是一个整体。

2.4 胶凝材料现场储备

由于胶凝材料(特别是粉煤灰)料源远离坝址，且进场道路可能因滑坡被中断，因此，松腊和莱州项目均储备有相当多的胶凝材料。松腊项目的混凝土系统仓库备有超过2万t的胶凝材料。此外，在距离坝址不远的另一座仓库也备有大量的胶凝材料。松腊和莱州项目施工期间，都未因混凝土系统胶凝材料供应问题而导致工程延期。

2.5 周密考虑进水口结构的施工进度

松腊项目的设计子合同分为：①大坝本身的设计合同; ②电站厂房和进水口设计合同。遗憾的是，后者没有RCC坝的设计经验，且未意识到连续浇筑对于RCC坝设计的重要性，因此将电站进水口结合坝身布置，最终导致松腊和莱州项目RCC施工完成时，电站进水口还未完工，因此，水库蓄水开始时间受电站进水口的施工控制。

2.6 合理制定总进度计划

松腊和莱州项目都很复杂，而单独对大坝、电站厂房及进水口进行设计，难以推进项目。两个项目的RCC浇筑均因导流和交通规划问题而停工数月。如果能制定合理的整体规划，那么部分延期就可避免。

总之，从松腊和莱州项目获得的重要经验是经适当处理后的池塘粉煤灰可用作RCC胶凝材料，且这种混合料与掺加新鲜粉煤灰所生产的碾压混凝土强度几乎相当。

3 缅甸耶瓦和上庞朗RCC坝

3.1 采用天然火山灰作为胶凝材料

缅甸缺乏粉煤灰，也没有高炉矿渣。在耶瓦项目的可行性研究阶段，建议从泰国北部进口粉煤灰，而进口粉煤灰又存在国外供应、进口程序及外汇方面的问题。因此，在大坝最终设计阶段，开展了天然火山灰的应用研究。经过对多种潜在火山灰进行配合比试验后发现，缅甸中部珀帕山附近的火山灰较为合适。已证实这类材料与掺加“平均”低热粉煤灰的RCC具有相同性能。获得了配合比为75+145 kg/m3(水泥+火山灰)的混凝土长期强度(365d龄期的设计强度为24 MPa)。

3.2 制定合理的碾压混凝土浇筑计划

在枯水季节，耶瓦水电站采用两条直径为10 m的导流洞导流。大坝分两期施工(上庞朗水电站亦如此)，两侧坝段均与围堰结合。大坝的右半部分(溢洪道一侧)在枯水季节施工，雨季允许过流。在进入枯水季节时，只需要对过流表面的接缝进行清理，即可开始RCC浇筑，从而显著减少导流工程投资。

3.3 制定详细的施工规划

耶瓦和上庞朗水电站进水口在RCC坝体上游施工，压力钢管穿过坝体，在枯水季节，右岸大坝部分在浇筑RCC的同时，在左岸大坝的顶部进行压力钢管安装施工。这种详细的规划不影响RCC连续浇筑，也不会因压力钢管安装而延长工期。

3.4 确保绝大部分层间缝为热缝

在耶瓦项目，开展了3次大规模的检查，旨在对参与大坝施工的各类人员进行培训，不仅是施工人员，也包括监理和工程师。大部分人员均在耶瓦和上庞朗项目工作过，有效保证了两个项目间人员的连续性。

牢固树立使RCC浇筑尽可能简单的理念(例如上坝RCC运输车不允许调头，必须从混凝土取料点倒退至浇筑点)，这使得在浇筑时的人员最少。碾压混凝土的设计初凝时间为21±3h，接近93%的大坝层间缝为热缝，使层间处理工作量最少。

3.5 严格骨料的生产要求

耶瓦项目的灰岩骨料要求外形良好。得益于此，骨料孔隙率小、需水量低，形成了一套极为有效的设计配合比。

在耶瓦项目，骨料采用“湿皮带”冷却，以保证粗骨料的洁净。在上庞朗项目，未采用湿皮带，因此在雨季时，部分低质量的灰岩骨料变得比较“脏”。这对碾压混凝土的强度和养护均有显著影响。

3.6 合理安排混凝土廊道的预制

耶瓦项目中采用预制混凝土廊道，廊道安装占用相当多的RCC浇筑时间。然而通过提前完成廊道基础混凝土浇筑，并在坝体以外的地方重新开始廊道施工等，可缩短延期时间。

总之，从耶瓦和上庞朗项目吸取的主要经验是应使混凝土浇筑尽可能简单，以加快速度，从而提高质量和经济效益。

4 结 语

总体来说，从以上4座RCC坝获得的主要经验是加快施工速度，因为快速施工能保证良好的层间缝特性，进而提高混凝土浇筑质量和经济效益。同时，尽可能减少坝体的孔洞或埋设装置，比如进水口不与坝体结合及简化廊道等。此外，在这4座大坝中，松腊和莱州使用了经处理后的池塘粉煤灰；耶瓦和上庞朗使用了天然火山灰。从技术上讲，具有一定突破性，值得借鉴。

曹艳辉 孙 言 译

(编辑：唐湘茜)

2017-02-10

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曹艳辉，男，长江勘测规划设计研究有限责任公司，高级工程师。)